什么是线程池

第一版

假设有一段代码，你希望异步执行它，是不是要写出这样的代码？

new Thread(r).start();

这种写法当然可以完成功能，可是你这样写，老王这样写，老张也这样写，程序中到处都是这样创建线程的方法，需要写一个统一的工具类让大家调用

// 新线程：直接创建一个新线程运行
class FlashExecutor implements Executor {
    public void execute(Runnable r) {
        new Thread(r).start();
    }
}

第二版

假如有 10000 个人都调用这个工具类提交任务，那就会创建 10000 个线程来执行，这肯定不合适！要控制一下线程的数量。

可以把这个任务 r 丢到一个 tasks 队列中，然后只启动一个线程，就叫它Worker 线程吧，不断从 tasks 队列中取任务，执行任务。

这样无论调用者调用多少次，永远就只有一个 Worker 线程在运行，像这样。

这个设计有了三个重大的意义：

1. 控制了线程数量。

2. 队列不但起到了缓冲的作用，还将任务的提交与执行解耦了。

3. 最重要的一点是，解决了每次重复创建和销毁线程带来的系统开销。

第三版

只有一个线程在某些场景下是很吃力的，把 Worker 线程的数量增加，但是具体数量要让使用者决定，调用时传入，就叫核心线程数 corePoolSize 吧。

1. 初始化线程池时，直接启动 corePoolSize 个工作线程 Worker 先跑着。

2. 这些 Worker 就是死循环从队列里取任务然后执行。

3. execute 方法仍然是直接把任务放到队列，但队列满了之后直接抛弃。

现在我们已经实现了一个至少不那么丑陋的线程池了，但还有几处小瑕疵，

比如初始化的时候，就创建了一堆 Worker 线程在那空跑着，假如此时并没有异步任务提交过来执行，这就有点浪费了。

第四版

现在我们做出如下改进：

 就像下面这样：

第五版（终版）

弹性就是在任务提交比较频繁，和任务提交非常不频繁这两种情况下，这个代码是有问题的。

当提交任务的量突增时，工作线程和队列都被占满了，就只能走拒绝策略，其实就是被丢弃掉。

调用方可以通过设置很大的核心线程数 corePoolSize 来解决这个问题呀。

的确是可以，但一般场景下 QPS 高峰期都很短，而为了这个很短暂的高峰，设置很大的核心线程数，简直太浪费资源了。

我们可以发明一个新的属性，叫最大线程数 maximumPoolSize。

当核心线程数和队列都满了时，新提交的任务仍然可以通过创建新的工作线程（叫它非核心线程），

直到工作线程数达到 maximumPoolSize 为止，这样就可以缓解一时的高峰期了，而用户也不用设置过大的核心线程数。

具体操作演示：

文字说明：

1. 开始的时候和上一版一样，当 workCount < corePoolSize 时，通过创建新的 Worker 来执行任务。

2. 当 workCount >= corePoolSize 就停止创建新线程，把任务直接丢到队列里。

3. 但当队列已满且仍然 workCount < maximumPoolSize 时，不再直接走拒绝策略，而是创建非核心线程，直到 workCount = maximumPoolSize，再走拒绝策略。

corePoolSize 就负责平时大多数情况所需要的工作线程数，而 maximumPoolSize 就负责在高峰期临时扩充工作线程数。

高峰时期的弹性搞定了，那自然就还要考虑低谷时期。当长时间没有任务提交时，核心线程与非核心线程都一直空跑着，浪费资源。

我们可以给非核心线程设定一个超时时间 keepAliveTime，当这么长时间没能从队列里获取任务时，就不再等了，销毁线程。

现在线程池在 QPS 高峰时可以临时扩容，QPS 低谷时又可以及时回收线程（非核心线程）而不至于浪费资源，真的显得十分 Q 弹。

总结

首先它的构造方法是这个样子:

public FlashExecutor(
        int corePoolSize,
        int maximumPoolSize,
        long keepAliveTime,
        TimeUnit unit,
        BlockingQueue<Runnable> workQueue,
        ThreadFactory threadFactory,
        RejectedExecutionHandler handler) 
{
    ... // 省略一些参数校验
    this.corePoolSize = corePoolSize;
    this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
    this.workQueue = workQueue;
    this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
    this.threadFactory = threadFactory;
    this.handler = handler;
}

这些参数分别是

int corePoolSize：核心线程数

int maximumPoolSize：最大线程数

long keepAliveTime：非核心线程的空闲时间

TimeUnit unit：空闲时间的单位

BlockingQueue<Runnable> workQueue：任务队列（线程安全的阻塞队列）

ThreadFactory threadFactory：线程工厂

RejectedExecutionHandler handler：拒绝策略

整个任务的提交流程是:

来自：https://mp.weixin.qq.com/s/OKTW_mZnNJcRBrIFHONR3g